核酸结构

磷酸二酯键(phosphodiester bond)

/ FOS-foh-dy-ESS-ter /

如果说糖磷酸骨架是一串珠子,那么磷酸二酯键就是把每颗珠子系到下一颗上的那个结。它是把一条 DNA 或 RNA 首尾连成一体的、单一而确定的化学连接。

这个名字可以干净地拆开来看。一个磷酸基团能与两个不同的醇(糖上的 OH 基团)形成酯键;“二”是两个,“酯”就是那种键——所以磷酸二酯键就是一个磷酸同时与两个糖牵手。具体说,磷酸把前一个核苷酸糖的 3' 氧架桥到后一个核苷酸糖的 5' 氧,所以化学家称它为 3'-5' 磷酸二酯键。每一个新键都是经由缩合反应(失去一个小分子)锻造出来的,需要耗能,这正是细胞为什么要用富含能量的核苷三磷酸来搭链。

这些键之所以重要,是因为它们的强度和方向定义了整个分子。它们是共价键、很结实,于是遗传信息不会自行散架——这对一份档案是极大的优点。它们与生俱来的方向性(永远是 3'-到-5' 的架桥)赋予一条链一个 5' 端和一个 3' 端。而由于它们是确定的键,酶能精确地找到并切断它们:核酸酶切断磷酸二酯键,连接酶再把它们重新封上,这正是实验室里剪贴 DNA 背后的化学。

DNA 连接酶——那种封住新复制链上最后一道缺口、并被生物学家用来把克隆片段粘起来的酶——只做一件事:锻造一个磷酸二酯键。

一个磷酸,两个糖,一个有方向的 3'-到-5' 连接。

磷酸二酯键连接的是一个糖与下一个糖,而不是碱基与碱基。配对碱基之间(A-T、G-C)的氢键是另一种完全不同、弱得多的接触,受热就轻易断开,而骨架上的键依然牢固。

又称
the backbone linkage磷酸二酯键3'-5' 键